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麥角硫因，INCI名為Ergothioneine（簡(jiǎn)稱(chēng)EGT），是一種稀有的天然手性氨基酸衍生物。1909年，Charles Tanret在研究破壞黑麥谷物的麥角真菌時(shí)，分離出了一種獨(dú)特的結(jié)晶體含硫化合物，隨后便將這種水溶性硫醇以麥角真菌命名為麥角硫因。在溶解的狀態(tài)下，麥角硫因以其硫酮和硫醇兩種結(jié)構(gòu)之間的互變異構(gòu)體的形式存在；而在生理pH值下，麥角硫因主要以硫酮的形式存在，因此只會(huì)與一些巰基試劑反應(yīng)。另外，硫醇 - 二硫化物的標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位為0.06伏，而其他天然硫醇的氧化還原電位通常在0.2至0.32伏之間。結(jié)合來(lái)看，這兩種獨(dú)特的屬性在生理?xiàng)l件下賦予了麥角硫因更高的穩(wěn)定性，使其與別的抗氧化硫醇（如谷胱甘肽）相比更不容易發(fā)生自動(dòng)氧化反應(yīng)。
麥角硫因在溶解狀態(tài)下存在硫酮和硫醇兩種結(jié)構(gòu)的互變異構(gòu)
麥角硫因具有輔酶樣性質(zhì)，已被證實(shí)以高濃度積累在人體內(nèi)多種細(xì)胞與組織之中，在紅細(xì)胞、骨髓、肝臟、腎臟、以及眼睛的晶狀體和角膜中最為豐富。作為一種強(qiáng)有力的抗氧化劑，其抗氧化功能主要體現(xiàn)在延緩人體細(xì)胞的衰老速度上，外用于皮膚時(shí)能提高皮膚細(xì)胞的活性；防止皮膚的光老化；抑制黑色素細(xì)胞活性和皮膚蛋白質(zhì)的糖化反應(yīng)，從而達(dá)到減少黑色素生成和亮膚的效果。
麥角硫因在生物體內(nèi)的運(yùn)轉(zhuǎn)依賴(lài)于一種特殊的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白OCTN1（有機(jī)陽(yáng)離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白N1，SLC22A4基因的產(chǎn)物），OCTN1存在于角質(zhì)細(xì)胞和黑素細(xì)胞中，對(duì)麥角硫因有很高的親和力，因此皮膚組織和細(xì)胞能非常容易地接受、吸收、并充分利用麥角硫因。通過(guò)存在于細(xì)胞膜和線(xiàn)粒體膜上的OCTN1，麥角硫因被轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞中自由基產(chǎn)生的主要“病灶”——線(xiàn)粒體中，保護(hù)線(xiàn)粒體被氧化損傷的同時(shí)直接清除活性氧自由基，以實(shí)現(xiàn)延緩人體細(xì)胞衰老的終極目標(biāo)。
麥角硫因與轉(zhuǎn)運(yùn)因子OCTN1的作用
成纖維細(xì)胞是結(jié)締組織中最常見(jiàn)的細(xì)胞，功能活動(dòng)旺盛，能分泌構(gòu)成細(xì)胞外基質(zhì)的結(jié)構(gòu)蛋白，與皮膚的老化過(guò)程息息相關(guān)。麥角硫因通過(guò)減少基質(zhì)金屬蛋白酶-1（MMP-1）的降解、增加I型膠原蛋白的產(chǎn)生來(lái)保護(hù)人體成纖維細(xì)胞，并提升它們的生存能力；抑制成纖維細(xì)胞中由UVA引起的活性氧自由基的產(chǎn)生、轉(zhuǎn)錄因子AP-1的激活；同時(shí)上調(diào)成纖維細(xì)胞中Nrf2因子（一種堿性亮氨酸拉鏈蛋白，作為氧化和親電應(yīng)激反應(yīng)的傳導(dǎo)器，抑制基因組的不穩(wěn)定性）的核易位，通過(guò)Nrf2途徑誘導(dǎo)受UVA照射后的成纖維細(xì)胞中抗氧化基因的表達(dá)和谷胱甘肽的生成。谷胱甘肽是細(xì)胞中豐富的非蛋白硫醇，作為抗氧化劑保護(hù)細(xì)胞免受活性氧自由基的傷害，麥角硫因?qū)Τ衫w維細(xì)胞中谷胱甘肽水平的影響意味著它不僅僅是一種功效顯著的抗氧化劑，還是一種強(qiáng)有力的抗氧化劑誘導(dǎo)物。
麥角硫因已被證實(shí)能抑制NFkβ（核轉(zhuǎn)錄因子kβ）的激活和UVB照射所引起的TNF-α（腫瘤壞死因子-α）的上調(diào)；防止由TNF-α介導(dǎo)的上皮細(xì)胞中炎癥性細(xì)胞因子IL-8（白細(xì)胞介素-8）和IL-6（白細(xì)胞介素-6）的激活與增加；并通過(guò)激活p38和JNK信號(hào)通路來(lái)防止游離脂肪酸引起的細(xì)胞死亡，從而起到抵抗炎癥甚至慢性疾病的功效。
麥角硫因在體內(nèi)的可能作用和相互作用
作為市場(chǎng)中近年來(lái)最熱門(mén)的抗氧化劑之一，麥角硫因的抗氧化效力自然是大眾關(guān)注的焦點(diǎn)。發(fā)明了DNA修復(fù)酶的Yarosh博士團(tuán)隊(duì)曾經(jīng)就發(fā)布了一篇專(zhuān)門(mén)對(duì)比麥角硫因和其他抗氧化劑功效的論文。經(jīng)特定實(shí)驗(yàn)證明，麥角硫因是一種比輔酶Q10或艾地苯醌更強(qiáng)大的抗氧化劑，無(wú)論是在抑制脂質(zhì)過(guò)氧化方面，還是在直接清除過(guò)氧化物方面，麥角硫因都展現(xiàn)出了更高的效力。
四氧嘧啶是一種強(qiáng)脂質(zhì)氧化劑，它降解為二尿酸，然后自動(dòng)氧化回四氧嘧啶，生成活性氧。實(shí)驗(yàn)中研究人員以四氧嘧啶誘導(dǎo)脂質(zhì)體的脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)為指標(biāo)，PC脂質(zhì)體先用四氧嘧啶處理，再用麥角硫因或輔酶Q10保護(hù)，以便測(cè)定脂質(zhì)過(guò)氧化程度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，同等摩爾濃度的麥角硫因在抗脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)上比輔酶Q10效力更強(qiáng)，經(jīng)4.6μg/mL麥角硫因處理的脂質(zhì)過(guò)氧化程度降低了67%，而經(jīng)4.6μg/mL輔酶Q10處理的脂質(zhì)過(guò)氧化程度僅降低了37%。
用10 mM的四氧嘧啶和4.6-57.3 μg/mL的麥角硫因或輔酶Q10處理過(guò)后的磷脂酰膽堿脂質(zhì)體的脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)（數(shù)據(jù)源于：參考資料6）
為了確定麥角硫因和艾地苯醌對(duì)過(guò)氧化氫的直接消除能力，研究人員在培養(yǎng)基中加入雙氫羅丹明、過(guò)氧化氫以及麥角硫因或艾地苯醌。雙氫羅丹明被過(guò)氧化物氧化形成熒光羅丹明，研究人員測(cè)量120分鐘內(nèi)熒光的強(qiáng)度來(lái)驗(yàn)證麥角硫因和艾地苯醌對(duì)過(guò)氧化氫的清除能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，麥角硫因在所有測(cè)試時(shí)間點(diǎn)上的清除能力都比艾地苯醌更有效。
經(jīng)麥角硫因處理的樣品在所有測(cè)試時(shí)間點(diǎn)的過(guò)氧化值均低于艾地苯醌處理的樣品
除了過(guò)氧化氫之外，研究者們還使用了模擬紫外線(xiàn)（UVA340）照射經(jīng)麥角硫因或艾地苯醌處理過(guò)的成纖維細(xì)胞樣品，以便比較它們對(duì)紫外線(xiàn)誘導(dǎo)的過(guò)氧化物的清除能力。結(jié)果證明，在100kJ/m2 UVA340的作用下，麥角硫因比艾地苯醌更快、更有效地清除了活性氧。經(jīng)麥角硫因處理過(guò)的細(xì)胞在照射后即刻能觀(guān)察到活性氧水平的降低，而艾地苯醌對(duì)成纖維細(xì)胞活性氧水平的降低作用需等待一段時(shí)間后才得以展現(xiàn)。一小時(shí)后，艾地苯醌使成纖維細(xì)胞的活性氧減少6.2%，而麥角硫因使活性氧減少了17.5%。
經(jīng)10μM麥角硫因或艾地苯醌處理后的成纖維細(xì)胞在100Kj/m2 UV照射后的過(guò)氧化物水平